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课题3 金属资源的利用和保护
第八单元 金属和金属材料
2021-2022学年九年级化学下册课件
第1课时
金属元素在地壳中的含量
常见的金属资源在自然界
是怎样存在的呢？
元素名称 质量分数/ %
铝 7.73
铁 4.75
钙 3.45
钠 2.74
钾 2.47
镁 2.00
锌 0.008
铜 0.007
银 0.000 01
金 0.000 000 5
金属在自然界的存在
地球上的金属资源广泛地存在于地壳和海洋中，除少数很不活泼的金属如金、银等有单质形式存在外，其余都以化合物的形式存在。
自然界以单质形式存在的银
自然界以单质形式存在的金
铁矿石
工业上从含有金属元素并有开采价值的矿石中提炼金属。
赤铁矿（Fe2O3)
磁铁矿（Fe3O4)
菱铁矿（FeCO3)
黄铁矿（FeS2)
铜矿石
黄铜矿（CuFeS2)
辉铜矿（Cu2S)
孔雀石 Cu2(OH)2CO3
铝矿石
铝土矿（Al2O3)
硫铝矿
金属的存在形式
1.以单质形式存在
2.以化合物形式存在
常见金属矿石及成分
矿石 赤铁矿 磁铁矿 菱铁矿
主要成分
矿石 黄铜矿 辉铜矿 铝土矿
主要成分
Fe2O3
Fe3O4
FeCO3
CuFeS2
Cu2S
Al2O3
如：金、银等少数不活泼的金属
大部分金属
铁的冶炼
炼铁厂高炉
铁的冶炼
为纪念1996年中国钢产量突破1亿吨而发行的邮票
铁的冶炼
工农业生产和生活中使用最广泛的金属是铁
1.怎样把铁矿石变成铁呢？
2.我们学过哪些能得到铁的化学方程式呢？
把铁元素从铁矿石中提炼出来。
3C+2Fe2O3 4Fe+3CO2↑
高温
3H2+Fe2O3 2Fe+3H2O
高温
3CO+Fe2O3 2Fe+3CO2
高温
工业炼铁原理
模拟工业炼铁原理
⑥继续通入CO直到冷却
步骤：
①检查装置气密性
②装入药品并固定
③通入CO
④给氧化铁加热
⑤停止加热
3CO+Fe2O3 2Fe+3CO2
高温
现象：红（棕）色粉末逐渐变成黑色，澄清石灰水逐渐变浑浊。尾气燃烧产生蓝色火焰。
交流讨论
1.如何判断玻璃管中生成了铁？
可用磁铁吸引
2.澄清石灰水的作用是什么？
检验生成的CO2
3.为什么装置尾部导管口要放一只燃着的酒精灯？
防止有毒的CO污染空气
交流讨论
4.实验开始时，为什么要先通入CO，再加热？
防止CO与氧气混合，加热时发生爆炸
5.实验结束时，为什么停止加热后要继续通CO，直到装置冷却？
防止石灰水倒流，炸裂玻璃管
铁的冶炼
古代炼铁
现代炼铁高炉
高炉炼铁
黄铁矿 FeS2
赤铁矿 Fe2O3
菱铁矿 FeCO3
磁铁矿 Fe3O4
原料：铁矿石、焦炭、石灰石
原理：在高温下，利用焦炭与氧气反应生成的一氧化碳把铁从
铁矿石中还原出来。
设备：高炉
高炉炼铁
3CO+Fe2O3 2Fe+3CO2
高温
C+O2 CO2
高温
CaCO3+SiO2 CaSiO3 + CO2↑
高温
CO2+C 2CO
高温
将矿石中的二氧化硅转变为炉渣
交流讨论
1.焦炭的作用是什么？
燃烧提供热量；生成还原剂CO
3.为什么出渣口在出铁口的上方？
滤渣的密度小于铁水
4.高炉炼铁得到的是纯铁吗？
是含杂质较多的生铁，属于铁合金
2.焦炭也具有还原性，为什么不直接用焦炭做还原剂？
焦炭是固体，与铁矿石接触不充分
含杂质的计算
在实际生产中，所用的原料或产物般都含有杂质。
在计算中应该考虑杂质问题。
例1：用 1 000 t 含氧化铁 80% 的赤铁矿石，理论上可以炼出含铁 96% 的生铁多少吨
纯净物的质量 ＝ 不纯物质的总质量×纯度
纯度＝ ×100%
纯净物的质量
不纯物质的总质量
例1：用 1 000 t 含氧化铁 80% 的赤铁矿石，理论上可以炼出含铁 96% 的生铁多少吨
解：1000 t 赤铁矿石含氧化铁的质量为1000 t×80% =800 t
设 800 t 氧化铁理论上可以炼出铁的质量为 x。
3CO+Fe2O3 2Fe+3CO2
高温
160
112
800t
x
160
112
=
800t
x
x=560t
含铁 96% 的生铁质量为:
560 t ÷96% = 583 t
答：理论上可以炼出含铁 96% 的生铁583 t
含杂质的计算
例1：用 1 000 t 含氧化铁 80% 的赤铁矿石，理论上可以炼出含铁 96% 的生铁多少吨
解：理论上可以炼出含铁 96% 的生铁的质量为x
3CO+Fe2O3 2Fe+3CO2
高温
160
112
1000t×80%
96%x
160
112
=
800t
96%x
x=583 t
答：理论上可以炼出含铁 96% 的生铁583 t
含杂质的计算
课堂小结
1.金属资源的概况
2. 铁的冶炼
①炼铁的原理：
②工业炼铁设备：炼铁高炉
③工业炼铁原料：铁矿石、焦炭、石灰石
3.有关含杂质物质的计算
3CO+Fe2O3 2Fe+3CO2
高温
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